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暗物质粒子探测卫星首席科学家常进:“悟空”究竟“看”到了什么?
关键字: 探测卫星暗物质探测卫星常进研制出了一颗“满分”卫星
我们的卫星于2011年12月立项,2015年年底发射。整个研制阶段,我们一共花了四年,经历了三个阶段,研制了四套样机。
方案阶段要论证探测器方案是否可行,包括卫星一体化是不是能行。做的电性件,也就是小型的暗物质粒子探测器,在地面证明能正常工作,然后拿到欧洲去标定一下,证明你的方法可行,才能进入初样阶段。
在初样阶段研制了一套验证机,和后来真正的探测器是一样大的,验证探测器能正常工作,满足要求。然后我们才研制一套飞行件到天上去观测。
最后正样阶段就是做真正上天的探测器。
2015年12月17号在酒泉卫星发射中心,“悟空”卫星成功发射。
卫星的名字叫“悟空”,很多人好奇这是怎么来的。这是卫星上天前,在网上进行的征名。我们都觉得这是一个很好的名字,希望通过“悟空”的火眼金睛能够找到暗物质这个“妖魔鬼怪”。卫星的英文名字叫Dark Matter Particle Explorer,简称DAMPE。
卫星上天三个月以后,科学院组织了一次评审,各项指标都满足评定要求,整星指标评定为100分。2016年3月,卫星交付中国科学院紫金山天文台,正式进入科学运行阶段。
到目前为止,卫星在轨将近两年,所有的探测器性能和刚发射时一样,保持了100分的状态。
“悟空”卫星都有哪些目标?
暗物质粒子探测卫星主要是通过在空间探测高能粒子,实现三个科学目标。第一个最重要的科学目标是探测暗物质粒子,悟空卫星本身就是宇宙线和伽马射线望远镜,所以我们还可以做宇宙射线起源和传播加速方面的研究,这也是一个天文方面很重要的科学问题。
在暗物质方面,暗物质卫星要找三个典型的信号。一个是伽马射线谱线,第二个是晕状分布的伽马射线,第三点是奇异电子能谱结构。这三个是暗物质的特征信号,它和其它的天体物理构成有显著的区别,找到这三个信号对研究暗物质特别重要。
伽马谱线、晕状分布伽马射线、奇异电子能谱结构
暗物质卫星是一个望远镜,它测量天上所有的高能粒子,测量三个主要的物理量:能量、方向、电荷,还有卫星提供的时间。
最主要的是把天上的高能粒子要分得很清楚,所以我们用“看得清、测得准”六个字来表达暗物质粒子的设计指标。
看得清,就是所有的东西都分得很清楚;测得准,是所有的物理量要高分辨地测量,所以关键的物理量在设计时都是两种独立的测量,每一个物理量是用两种探测器测量,这样保证结果的高可靠性。
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑:何书睿
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